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【化学】河南省新乡市延津县高级中学2018-2019学年高二上学期期中考试(解析版)
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河南省新乡市延津县高级中学2018-2019学年高二上学期期中考试
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
1.下列关于化学反应说法中正确的是
A. 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
B. 化学反应速率为0.8 mol /(L·s)是指1s 内生成0.8mol该物质
C. 可逆反应达到平衡时,各物质的质量不变,
D. 化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
【答案】AC
【解析】
【分析】
A、根据化学反应的实质分析判断.
B、根据v=△C/△t分析判断.
C、可逆反应达到平衡状态时,各物质的百分含量不变.
D、化学反应的限度受外界条件影响。
【详解】A、化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成,故A正确。
B、根据v=△C/△t知,化学反应速率就是单位时间内物质浓度的变化量,故B错误。
C、可逆反应达到平衡状态时,各物质的百分含量不变,各物质的质量不变,故C正确。
D、化学反应的限度受外界条件影响,改变外界条件,可能改变反应的转化率,故D错误;
故选AC。
【点睛】本题考查了化学反应的实质、化学反应速率的意义等知识点,解题关键:从能量的角度、反应限度、以及反应方向去认识化学反应。易错点D。
2.已知:A(g)+2B(g)C(g)+D(g) △H<0,一定温度下,2molA和2molB在2L密闭容器中反应,10min后达到平衡,此时容器压强降为原来的4/5,下列叙述正确的是
A. 从开始到平衡,A的反应速率为0.08mol·L·min
B. 随着反应的进行,混合气体的密度逐渐减小
C. 该温度下,反应的平衡常数K=20/3
D. 达到平衡时,B的转化率为20%
【答案】C
【解析】
试题分析:设反应的A的物质的量为x,
A(g)+2B(g)C(g)+D(g) △H<0
起始(mol)2 2 0 0
反应 x 2x x x
平衡 2-x 2-2x x x
平衡时容器压强降为原来的4/5,即容器中气体的物质的量为原来的4/5,(2-x)+(2-2x)+x+x=×(2+2),解得:x=mol,A、从开始到平衡,A的反应速率==0.04mol·L·min,故A错误;B、由于容器的体积和气体的质量不变,混合气体的密度始终不变,故B错误;C、该温度下,反应的平衡常数K==,故C正确;D、达到平衡时,B的转化率=×100%=80%,故D错误;故选C。
考点:考查了化学平衡的计算、化学平衡常数的相关知识。
3.已知下列热化学方程式:
①C(s)+O2(g)==CO2(g)△H= —393.5kJ/mol
②CO(g)+ 1/2 O2(g)== CO2(g)△H= —283.0kJ/mol
③2Fe(s)+3CO(g)==Fe2O3(s)+3C(s) △H= —489.0kJ/mol
则4Fe(s)+3O2(g)==2Fe2O3(s)的反应热ΔH为
A. -1641.0kJ/mol B. +3081kJ/mol C. +663.5kJ/mol D. -2507.0kJ/mol
【答案】A
【解析】
试题分析:根据盖斯定律可得:ΔH=【(①-②)×3+ ③】×2=-1641.0kJ/mol,A、正确。
考点:考查盖斯定律。
4.下列各离子浓度的大小比较,正确的是( )
A. 0.2mol/L Na2CO3 溶液中:c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+c(H2CO3)
B. 0.01mol/L 的 NH4Cl 溶液与 0.05mol/L NaOH 溶液等体积混合显碱性:c(Cl-)> c(NH4+) > c(Na+) >c(OH-)>c(H+)
C. 常温时,将等体积的盐酸和氨水混合后,pH=7,则 c(NH4+)>c(Cl-)
D. 同浓度的下列溶液中:①(NH4)2SO4②NH4HCO3③ NH4Cl,④NH3·H2O,c(NH4+)由大到小的顺序是:①>③>②>④
【答案】D
【解析】
A.任何电解质溶液中都遵循质子守恒,根据质子守恒得c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3),选项A错误;B.A、0.01mol/L NH4C1溶液与0.05mol/LNaOH溶液等体积混合后所得的溶液组成为:氯化钠、一水合氨以及剩余的NaOH,且前两者的浓度相等,NaOH浓度是它们的4倍,所得的碱性溶液中,c(Na+) > c(OH-)>c(Cl-)> c(NH4+) > c(H+),选项B错误;C.混合溶液呈中性,则c(OH-)= c(H+),再根据电荷守恒得c(NH4+)=c(Cl-),选项C错误;D.相同物质的量的浓度的铵盐溶液中,铵根离子浓度与铵根离子系数成正比,碳酸氢根离子促进铵根离子水解,一水合氨是弱电解质,电离程度很小,则同浓度下列溶液中:①(NH4)2SO4 ②NH4HCO3 ③NH4Cl ④NH3•H2O,c(NH4+)由大到小的顺序是:①>③>②>④,选项D正确。答案选D。
5.某温度下向20mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,混合液的pH随NaOH溶液的体积(V)的变化关系如图(忽略温度变化)。下列说法中正确的是( )
A. 该温度下醋酸的电离平衡常数约为1×10-5mol·L-1
B. 图中V1>20mL,且a点对应的溶液中:c (Na+)+ c (H+) = c (OH-)+ c (CH3COO-)
C. 图中V1<20mL,且a点对应的溶液中:c (CH3COOH) + c (CH3COO-)
D. 当加入NaOH溶液的体积为20mL时,溶液中:c (CH3COOH) + c (H+) > c (OH-)
【答案】A
【解析】
【分析】
A、0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH=3,则c(CH3COO-)≈c(H+)=10-3 mol·L-1 ,根据醋酸的电离平衡常数表达式进行计算;
B、没有告诉温度,无法判断溶液酸碱性及加入氢氧化钠溶液体积;
C、不知道温度,无法判断加入氢氧化钠溶液的体积;
D、溶液中一定满足质子守恒,根据质子守恒进行判断.
【详解】A、根据图象可知,0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH=3,则c(CH3COO-)≈c(H+)=10-3 mol·L-1 ,该温度下醋酸的电离平衡常数为:K=c(H+)c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=10-3×10-3/0.1=1×10-5mol·L-1,故A正确;
B、由于不知道温度,无法判断a点pH=7时溶液的酸碱性,无法判断加入氢氧化钠溶液的体积,故B错误;
C、没有告诉温度,无法判断pH=7时溶液的酸碱性,则无法判断加入氢氧化钠溶液的体积,故C错误;
D、溶液中水电离的氢离子与氢氧根离子浓度一定相等,即一定满足质子守恒,c(CH3COOH)+c (H+)=c (OH-),故D错误;
故选A。
【点睛】本题考查了酸碱混合的定性判断、溶液中离子浓度定性比较,注意掌握酸碱混合的定性判断方法,本题中需要注意温度不确定,无法判断pH=7时溶液酸碱性,为易错点.
6.密闭容器中进行下列反应:M(g)+N(g)R(g)+2 L,如图所示R%是R的体积分数,t是时间,下列关于该反应的分析正确的是
A. 正反应吸热,L为气体 B. 正反应吸热,L为固体或纯液体
C. 正反应放热,L为气体 D. 正反应放热,L为固体或纯液体
【答案】A
【解析】
试题解析:根据图示信息知道,压强不变,温度升高,R的百分含量减小,所以化学平衡逆向移动,说明正向是一个放热反应;温度不变,增大压强,R的百分含量减小,说明平衡逆向移动,则L为气体.
考点:产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线
7.将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的定容容器中混合并在一定条件下发生如下反应 2A(气)+B(气)2C(气);△H<0 ,经 2 s(秒)后测得 C 的浓度为0.6 mol·L-1 ,现有下列几种说法:
① 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol·L-1·s-1;② 达到平衡状态时,升高温度,则该化学平衡向左移动,同时化学平衡常数K也减小;③ 2 s 时物质 A 的转化率为70%;④ 达到平衡状态时,增加A物质的量A和B转化率都提高;⑤当各物质浓度满足c(A)=2c(B)= c(C)时,该反应达到了平衡状态。其中正确的是( )
A. ①③ B. ①② C. ②③ D. ③④
【答案】B
【解析】
试题分析:①由方程式可知2s时产生的C的浓度是0.6mol/L,则A消耗的浓度也是0.6mol/L.所以V(A)=△C/△t="0.6mol/L.÷2s=0.3mol/(" L·s).正确。② 该反应的正反应是放热反应,达到平衡状态时,升高温度,则该化学平衡向左移动,同时化学平衡常数K也减小。正确。③ 2 s 时物质 A 的转化率为(0.6.÷2) 100%×30% .错误。 ④ 达到平衡状态时,若增加A物质的量, B的转化率提高但A的转化率降低。错误。。⑤当各物质浓度满足c(A)="2c(B)=" c(C)时,该反应不一定达到了平衡状态。错误。
考点:考查外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响的知识。
第II卷(非选择题)
8.(1)下列物质中,属于强电解质的是(填序号,下同)__________,属于弱电解质的是________,属于非电解质_____________;
①氨气 ②氨水 ③盐酸 ④醋酸 ⑤硫酸钡 ⑥氯化银 ⑦氯化钠 ⑧二氧化碳 ⑨醋酸铵 ⑩氢气
(2)常温下,取0.2 mol/L HCl溶液与0.2mol/L MOH溶液等体积混合,测得混合后溶液的pH=5。写出MOH的电离方程式:__________________。
(3)甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1 mol•L-1、0.1 mol•L-1,则c(OH﹣)甲 :c(OH﹣)乙_________10(填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 (1). ⑤⑥⑦⑨ (2). ④ (3). ①⑧ (4). MOHM++OH- (5). 小于
【解析】
(1)强电解质是强酸、强碱和盐,所以是⑤⑥⑦⑨;弱电解质是弱酸、弱碱和水,所以是④;非电解质是除所有电解质之外的化合物,所以是①⑧。注意:氨水、盐酸都是混合物,氢气是单质,所以既不是电解质也不是非电解质。
(2)常温下,取0.2 mol/L HCl溶液与0.2mol/L MOH溶液等体积混合,则应该恰好中和得到MCl的溶液,pH=5,说明该溶液显酸性,应该是强酸弱碱盐。所以MOH的电离方程式为 MOHM++OH-。
(3)弱电解质浓度越大电离程度应该越小。甲氨水的浓度是乙氨水的10倍,若电离程度相同则c(OH﹣)甲 :c(OH﹣)乙=10,但是甲氨水浓度大,所以电离程度小,则c(OH﹣)甲 :c(OH﹣)乙小于10。
9.将0.5mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出1082.5kJ热量,该反应的热化学方程式为_______________;又已知:H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ/mol,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_______kJ。
【答案】B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ/mol 1016.5kJ
【解析】
试题分析:0.35mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ的热量,则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出2165KJ的热量,因此反应的热化学方程式为:B2H6(g) + 3O2(g) ═ B2O3(s) + 3H2O(l) △H ="-2165" kJ/mol ;①B2H6(g) + 3O2(g) ═ B2O3(s) + 3H2O(l) △H ="-2165" kJ/mol ,②H2O(l) = H2O(g) △H = -44 kJ/mol,由盖斯定律可知①+②×3得:B2H6(g) + 3O2(g) ═ B2O3(s) + 3H2O(g) △H =" -2297" kJ/mol。11.2L(标准状况)即0.5mol乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是2297kJ×0.5=1148.5kJ。
考点:考查反应热计算
10.(1)Ba(OH)2是一种强电解质,现有25℃、pH=13的Ba(OH)2溶液。
①该Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为___________________;
②溶液中由水电离出c(OH―)=______________;
③该浓度Ba(OH)2溶液与某浓度盐酸溶液按体积比1∶9混合后,所得溶液pH=11(忽略体积的变化),该盐酸溶液的pH=____________。
(2)某温度时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的离子积常数KW=_____________。该温度___________25℃(填“>”“=”或“<”)。
【答案】 (1). 0.05mol/L (2). 10-13mol/L (3). 2 (4). 10-13 (5). >
【解析】
【分析】
(1)①c(Ba(OH)2)=c(OH -)/2;
②pH=13的Ba(OH)2溶液中氢离子使由水电离产生的,水电离产生的c(H+)等于溶液中由水电离出c(OH -);
③pH=13的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol·L-1,与某浓度盐酸溶液按体积比(碱与酸之比)1:9混合后,假定体积分别为1L、9L,所得溶液pH=11,即混合后溶液中c(OH -)=10-3mol·L-1,令盐酸的浓度为amol·L-1,用a表示出混合后溶液中n(OH -),列方程计算;
(2)常温下,0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为12,而某温度时测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则Kw增大;
【详解】(1)①25℃、pH=13的Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=0.1mol·L-1,所以0.1mol·L-1/2=0.05mol·L-1.
②pH=13的Ba(OH)2溶液中氢离子使由水电离产生的,水电离产生的c(H+)等于溶液中水电离出c(OH -),故水电离出c(OH -)=c(H+)=10-13mol·L-1;
③pH=13的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol·L-1,与某浓度盐酸溶液按体积比(碱与酸之比)1:9混合后,假定体积分别为1L、9L,所得溶液pH=11,即混合后溶液中c(OH-)=10-3mol·L-1,令盐酸的浓度为amol·L-1,则混合后溶液中n(OH-)=1L×0.1mol·L-1-9L×amol·L-1=10-3mol·L-1×(1L+9L),解得a=0.01,所以pH=2.
(2)常温下,0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为12,而某温度时测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则Kw=0.01×10-11=1.0×10-13,温度高于25℃。
11.在一体积为1L的密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,在T1℃时发生如下反应:CO (g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0,CO和H2O浓度变化如图,则
(1) 0~4 min CO的平均反应速率v(CO)=___________mol/(L.min)。
(2)达平衡时CO的转化率为____________,T1℃时该反应的平衡常数K=_______________。
(3)T2℃(高于T1℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表:
时间(min)
CO
H2O
CO2
H2
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
C1
C2
C3
C3
4
C1
C2
C3
C3
5
0.116
0.216
0.084
C4
①表中3~4 min时,反应v正__________v逆(填“>”、“<”或“=”); C1___________0.08mol/L(填“>”、“<”或“=”)。
②4~5 min时,平衡向逆反应方向移动,可能的原因是__________(填字母)。
a.增加水蒸气 b.降低温度 c.增大了CO2浓度 d.增加了氢气浓度
【答案】(1)0.03 (2)60% , 1;(3)① = ; > ② d。
【解析】
试题分析:(1) 根据图像可知在前4min内CO的浓度由0.20mol/L变为0.08mol/L,所以0~4 min CO的平均反应速率v(CO)=(0.20mol/L-0.08mol/L)÷4=0.03mol/(L.min);(2)达平衡时CO的转化率为[(0.20mol/L-0.08mol/L)÷0.20mol/L]×100%="60%" ;根据方程式可知,反应CO、H2O减小的浓度与CO2、H2增加的浓度相等,所以该反应的化学平衡常数;(3)①升高温度,化学反应速率加快;由于温度T2℃>T1℃,反应开始物质的浓度与温度是T1℃相同,温度为T1℃4min反应达到平衡,所以在温度为T2℃达到平衡所需要的时间小于4min,在第3min时,物质的浓度不变,反应达到平衡状态,故表中3~4 min时,反应v正=v逆;改反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,因此达到平衡时反应物质的浓度大于温度在T1℃的浓度,C1>0.08mol/L;②C1 >0.08mol/L,则C3 <0.12mol/L,C2 >0.18mol/L,4min-5min之间,平衡向逆方向移动,二氧化碳的浓度降低,一氧化碳和水蒸气的浓度都增大,所以改变的条件是增大氢气的浓度; 5min-6min之间,一氧化碳浓度减小,水蒸气和二氧化碳浓度增大,平衡向正反应方向移动,则改变的条件是增大水蒸气的浓度,选项d正确。
考点:考查化学反应速率、化学平衡常数、物质的平衡转化率的计算、平衡移动的有关知识。
12.高炉炼铁过程中发生的主要反应为:1/3Fe2O3(s)+CO(g)2/3Fe(s)+CO2(g),已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
(1)该反应的平衡常数表达式K=_____________,ΔH________0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为5L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,此时比较v(正)___v(逆) (填“>” “=” “<”),反应经过2min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=____,CO的平衡转化率=____________;
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是________。
A、减少Fe的量 B、增加Fe2O3的量 C、移出部分CO2 D、提高反应温度 E、减小容器的容积 F、加入合适的催化剂
【答案】(1)、c(CO2)/ c(CO) ,< (2)、 > , 0.06mol.L-1.min-1 ,60%;(3)、C
【解析】
试题分析:(1)平衡常数是指在一定条件下的可逆反应中,当达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物难得的幂之积的比值,所以其表达式为K=c(CO2)/ c(CO)。根据有关数据可知,温度越高平衡常数越小,所以升高温度,平衡向逆反应方向移动,即正反应是放热反应。
(2)设平衡时CO的物质的量浓度是x,则消耗CO的浓度是0.2-x,生成CO2也是0.2-x,平衡是CO2就是0.2-x+0.2=0.4-x。根据平衡常数知 (0.4-x)/x=4,解得x=0.08mol/L,所以消耗CO是0.2mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L,则其转化率是0.06÷0.1×100%=60%。CO2的反应速率是0.12mol/L÷2min=0.06mol/(L·min)。
(3)固体质量的变化,不影响平衡状态,AB不正确。C是解得生成物浓度,平衡向正反应方向移动,转化率增大。正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,转化率降低。反应前后体积不变,改变压强,平衡不移动。同样催化剂也不能影响平衡状态,所以正确的答案是C。
考点:考查了化学平衡常数的应用及影响平衡移动的因素的相关知识。
13.对于反应N2O4(g) 2NO2(g)在温度一定时,平衡体系中NO2的体积分数V(NO2)%随压强的变化情况如图所示(实线上的任何一点为对应压强下的平衡点)
(1)B、C两点的反应速率的关系为B_________C(填“>”“<”或“=”)。
(2)当反应处于A状态时,V正_____V逆(填“>”“<”或“=”)
(3)由D状态转变为C状态后,混合气体的总物质的量会______(填“增大”、“减小”)。
(4)若在注射器中盛有一定量NO2,向内推活塞至原有体积的3/4,达到平衡时其中气体颜色较初始颜色如何变化_______,其原理为______________________。
【答案】 (1). < (2). = (3). 减少 (4). 变深 (5). 体系的体积缩小,各组分浓度都增大,二氧化氮是红棕色气体,故气体颜色变深,但体积缩小,导致压强增大使平衡2NO2(g)N2O4(g)正向移动,即向生成无色的四氧化二氮移动,气体颜色变浅,移动结果只是减弱了“浓度增大”这一条件的改变,并不能完全消除“浓度增大”的趋势,所以最后组分气体的浓度均比原平衡状态要大,即最后颜色比原来深
【解析】
【分析】
(1)压强越大,气体的反应速率越大;
(2)A、B、C三点都在平衡线上,所以此三点的正逆反应速率相等;
(3)由D状态转变为C状态,该反应向逆反应方向移动;
(4)2NO2N2O4是气体体积减小的放热反应,向内推活塞至原有体积的3/4,压强增大体积减小物质浓度增大,压强增大平衡正向进行略微变浅。
【详解】(1)由于C点的压强大于B点的压强,所以正反应速率B<C;
(2)当反应处于A状态时,为平衡状态,v正=v逆,A、B、C三点都在平衡线上,所以此三点的正逆反应速率相等;
(3)根据图象知,由D状态转变为C状态,二氧化氮含量减小,该反应向逆反应方向移动,则混合气体的物质的量减小;
(4)2NO2N2O4是气体体积减小的放热反应,向内推活塞至原有体积的3/4,压强增大体积减小物质浓度增大,压强增大平衡正向进行略微变浅,但比原来浓度增大,气体颜色变深。
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
1.下列关于化学反应说法中正确的是
A. 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
B. 化学反应速率为0.8 mol /(L·s)是指1s 内生成0.8mol该物质
C. 可逆反应达到平衡时,各物质的质量不变,
D. 化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
【答案】AC
【解析】
【分析】
A、根据化学反应的实质分析判断.
B、根据v=△C/△t分析判断.
C、可逆反应达到平衡状态时,各物质的百分含量不变.
D、化学反应的限度受外界条件影响。
【详解】A、化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成,故A正确。
B、根据v=△C/△t知,化学反应速率就是单位时间内物质浓度的变化量,故B错误。
C、可逆反应达到平衡状态时,各物质的百分含量不变,各物质的质量不变,故C正确。
D、化学反应的限度受外界条件影响,改变外界条件,可能改变反应的转化率,故D错误;
故选AC。
【点睛】本题考查了化学反应的实质、化学反应速率的意义等知识点,解题关键:从能量的角度、反应限度、以及反应方向去认识化学反应。易错点D。
2.已知:A(g)+2B(g)C(g)+D(g) △H<0,一定温度下,2molA和2molB在2L密闭容器中反应,10min后达到平衡,此时容器压强降为原来的4/5,下列叙述正确的是
A. 从开始到平衡,A的反应速率为0.08mol·L·min
B. 随着反应的进行,混合气体的密度逐渐减小
C. 该温度下,反应的平衡常数K=20/3
D. 达到平衡时,B的转化率为20%
【答案】C
【解析】
试题分析:设反应的A的物质的量为x,
A(g)+2B(g)C(g)+D(g) △H<0
起始(mol)2 2 0 0
反应 x 2x x x
平衡 2-x 2-2x x x
平衡时容器压强降为原来的4/5,即容器中气体的物质的量为原来的4/5,(2-x)+(2-2x)+x+x=×(2+2),解得:x=mol,A、从开始到平衡,A的反应速率==0.04mol·L·min,故A错误;B、由于容器的体积和气体的质量不变,混合气体的密度始终不变,故B错误;C、该温度下,反应的平衡常数K==,故C正确;D、达到平衡时,B的转化率=×100%=80%,故D错误;故选C。
考点:考查了化学平衡的计算、化学平衡常数的相关知识。
3.已知下列热化学方程式:
①C(s)+O2(g)==CO2(g)△H= —393.5kJ/mol
②CO(g)+ 1/2 O2(g)== CO2(g)△H= —283.0kJ/mol
③2Fe(s)+3CO(g)==Fe2O3(s)+3C(s) △H= —489.0kJ/mol
则4Fe(s)+3O2(g)==2Fe2O3(s)的反应热ΔH为
A. -1641.0kJ/mol B. +3081kJ/mol C. +663.5kJ/mol D. -2507.0kJ/mol
【答案】A
【解析】
试题分析:根据盖斯定律可得:ΔH=【(①-②)×3+ ③】×2=-1641.0kJ/mol,A、正确。
考点:考查盖斯定律。
4.下列各离子浓度的大小比较,正确的是( )
A. 0.2mol/L Na2CO3 溶液中:c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+c(H2CO3)
B. 0.01mol/L 的 NH4Cl 溶液与 0.05mol/L NaOH 溶液等体积混合显碱性:c(Cl-)> c(NH4+) > c(Na+) >c(OH-)>c(H+)
C. 常温时,将等体积的盐酸和氨水混合后,pH=7,则 c(NH4+)>c(Cl-)
D. 同浓度的下列溶液中:①(NH4)2SO4②NH4HCO3③ NH4Cl,④NH3·H2O,c(NH4+)由大到小的顺序是:①>③>②>④
【答案】D
【解析】
A.任何电解质溶液中都遵循质子守恒,根据质子守恒得c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3),选项A错误;B.A、0.01mol/L NH4C1溶液与0.05mol/LNaOH溶液等体积混合后所得的溶液组成为:氯化钠、一水合氨以及剩余的NaOH,且前两者的浓度相等,NaOH浓度是它们的4倍,所得的碱性溶液中,c(Na+) > c(OH-)>c(Cl-)> c(NH4+) > c(H+),选项B错误;C.混合溶液呈中性,则c(OH-)= c(H+),再根据电荷守恒得c(NH4+)=c(Cl-),选项C错误;D.相同物质的量的浓度的铵盐溶液中,铵根离子浓度与铵根离子系数成正比,碳酸氢根离子促进铵根离子水解,一水合氨是弱电解质,电离程度很小,则同浓度下列溶液中:①(NH4)2SO4 ②NH4HCO3 ③NH4Cl ④NH3•H2O,c(NH4+)由大到小的顺序是:①>③>②>④,选项D正确。答案选D。
5.某温度下向20mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,混合液的pH随NaOH溶液的体积(V)的变化关系如图(忽略温度变化)。下列说法中正确的是( )
A. 该温度下醋酸的电离平衡常数约为1×10-5mol·L-1
B. 图中V1>20mL,且a点对应的溶液中:c (Na+)+ c (H+) = c (OH-)+ c (CH3COO-)
C. 图中V1<20mL,且a点对应的溶液中:c (CH3COOH) + c (CH3COO-)
【答案】A
【解析】
【分析】
A、0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH=3,则c(CH3COO-)≈c(H+)=10-3 mol·L-1 ,根据醋酸的电离平衡常数表达式进行计算;
B、没有告诉温度,无法判断溶液酸碱性及加入氢氧化钠溶液体积;
C、不知道温度,无法判断加入氢氧化钠溶液的体积;
D、溶液中一定满足质子守恒,根据质子守恒进行判断.
【详解】A、根据图象可知,0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH=3,则c(CH3COO-)≈c(H+)=10-3 mol·L-1 ,该温度下醋酸的电离平衡常数为:K=c(H+)c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=10-3×10-3/0.1=1×10-5mol·L-1,故A正确;
B、由于不知道温度,无法判断a点pH=7时溶液的酸碱性,无法判断加入氢氧化钠溶液的体积,故B错误;
C、没有告诉温度,无法判断pH=7时溶液的酸碱性,则无法判断加入氢氧化钠溶液的体积,故C错误;
D、溶液中水电离的氢离子与氢氧根离子浓度一定相等,即一定满足质子守恒,c(CH3COOH)+c (H+)=c (OH-),故D错误;
故选A。
【点睛】本题考查了酸碱混合的定性判断、溶液中离子浓度定性比较,注意掌握酸碱混合的定性判断方法,本题中需要注意温度不确定,无法判断pH=7时溶液酸碱性,为易错点.
6.密闭容器中进行下列反应:M(g)+N(g)R(g)+2 L,如图所示R%是R的体积分数,t是时间,下列关于该反应的分析正确的是
A. 正反应吸热,L为气体 B. 正反应吸热,L为固体或纯液体
C. 正反应放热,L为气体 D. 正反应放热,L为固体或纯液体
【答案】A
【解析】
试题解析:根据图示信息知道,压强不变,温度升高,R的百分含量减小,所以化学平衡逆向移动,说明正向是一个放热反应;温度不变,增大压强,R的百分含量减小,说明平衡逆向移动,则L为气体.
考点:产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线
7.将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的定容容器中混合并在一定条件下发生如下反应 2A(气)+B(气)2C(气);△H<0 ,经 2 s(秒)后测得 C 的浓度为0.6 mol·L-1 ,现有下列几种说法:
① 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol·L-1·s-1;② 达到平衡状态时,升高温度,则该化学平衡向左移动,同时化学平衡常数K也减小;③ 2 s 时物质 A 的转化率为70%;④ 达到平衡状态时,增加A物质的量A和B转化率都提高;⑤当各物质浓度满足c(A)=2c(B)= c(C)时,该反应达到了平衡状态。其中正确的是( )
A. ①③ B. ①② C. ②③ D. ③④
【答案】B
【解析】
试题分析:①由方程式可知2s时产生的C的浓度是0.6mol/L,则A消耗的浓度也是0.6mol/L.所以V(A)=△C/△t="0.6mol/L.÷2s=0.3mol/(" L·s).正确。② 该反应的正反应是放热反应,达到平衡状态时,升高温度,则该化学平衡向左移动,同时化学平衡常数K也减小。正确。③ 2 s 时物质 A 的转化率为(0.6.÷2) 100%×30% .错误。 ④ 达到平衡状态时,若增加A物质的量, B的转化率提高但A的转化率降低。错误。。⑤当各物质浓度满足c(A)="2c(B)=" c(C)时,该反应不一定达到了平衡状态。错误。
考点:考查外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响的知识。
第II卷(非选择题)
8.(1)下列物质中,属于强电解质的是(填序号,下同)__________,属于弱电解质的是________,属于非电解质_____________;
①氨气 ②氨水 ③盐酸 ④醋酸 ⑤硫酸钡 ⑥氯化银 ⑦氯化钠 ⑧二氧化碳 ⑨醋酸铵 ⑩氢气
(2)常温下,取0.2 mol/L HCl溶液与0.2mol/L MOH溶液等体积混合,测得混合后溶液的pH=5。写出MOH的电离方程式:__________________。
(3)甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1 mol•L-1、0.1 mol•L-1,则c(OH﹣)甲 :c(OH﹣)乙_________10(填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 (1). ⑤⑥⑦⑨ (2). ④ (3). ①⑧ (4). MOHM++OH- (5). 小于
【解析】
(1)强电解质是强酸、强碱和盐,所以是⑤⑥⑦⑨;弱电解质是弱酸、弱碱和水,所以是④;非电解质是除所有电解质之外的化合物,所以是①⑧。注意:氨水、盐酸都是混合物,氢气是单质,所以既不是电解质也不是非电解质。
(2)常温下,取0.2 mol/L HCl溶液与0.2mol/L MOH溶液等体积混合,则应该恰好中和得到MCl的溶液,pH=5,说明该溶液显酸性,应该是强酸弱碱盐。所以MOH的电离方程式为 MOHM++OH-。
(3)弱电解质浓度越大电离程度应该越小。甲氨水的浓度是乙氨水的10倍,若电离程度相同则c(OH﹣)甲 :c(OH﹣)乙=10,但是甲氨水浓度大,所以电离程度小,则c(OH﹣)甲 :c(OH﹣)乙小于10。
9.将0.5mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出1082.5kJ热量,该反应的热化学方程式为_______________;又已知:H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ/mol,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_______kJ。
【答案】B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ/mol 1016.5kJ
【解析】
试题分析:0.35mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ的热量,则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出2165KJ的热量,因此反应的热化学方程式为:B2H6(g) + 3O2(g) ═ B2O3(s) + 3H2O(l) △H ="-2165" kJ/mol ;①B2H6(g) + 3O2(g) ═ B2O3(s) + 3H2O(l) △H ="-2165" kJ/mol ,②H2O(l) = H2O(g) △H = -44 kJ/mol,由盖斯定律可知①+②×3得:B2H6(g) + 3O2(g) ═ B2O3(s) + 3H2O(g) △H =" -2297" kJ/mol。11.2L(标准状况)即0.5mol乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是2297kJ×0.5=1148.5kJ。
考点:考查反应热计算
10.(1)Ba(OH)2是一种强电解质,现有25℃、pH=13的Ba(OH)2溶液。
①该Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为___________________;
②溶液中由水电离出c(OH―)=______________;
③该浓度Ba(OH)2溶液与某浓度盐酸溶液按体积比1∶9混合后,所得溶液pH=11(忽略体积的变化),该盐酸溶液的pH=____________。
(2)某温度时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的离子积常数KW=_____________。该温度___________25℃(填“>”“=”或“<”)。
【答案】 (1). 0.05mol/L (2). 10-13mol/L (3). 2 (4). 10-13 (5). >
【解析】
【分析】
(1)①c(Ba(OH)2)=c(OH -)/2;
②pH=13的Ba(OH)2溶液中氢离子使由水电离产生的,水电离产生的c(H+)等于溶液中由水电离出c(OH -);
③pH=13的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol·L-1,与某浓度盐酸溶液按体积比(碱与酸之比)1:9混合后,假定体积分别为1L、9L,所得溶液pH=11,即混合后溶液中c(OH -)=10-3mol·L-1,令盐酸的浓度为amol·L-1,用a表示出混合后溶液中n(OH -),列方程计算;
(2)常温下,0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为12,而某温度时测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则Kw增大;
【详解】(1)①25℃、pH=13的Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=0.1mol·L-1,所以0.1mol·L-1/2=0.05mol·L-1.
②pH=13的Ba(OH)2溶液中氢离子使由水电离产生的,水电离产生的c(H+)等于溶液中水电离出c(OH -),故水电离出c(OH -)=c(H+)=10-13mol·L-1;
③pH=13的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol·L-1,与某浓度盐酸溶液按体积比(碱与酸之比)1:9混合后,假定体积分别为1L、9L,所得溶液pH=11,即混合后溶液中c(OH-)=10-3mol·L-1,令盐酸的浓度为amol·L-1,则混合后溶液中n(OH-)=1L×0.1mol·L-1-9L×amol·L-1=10-3mol·L-1×(1L+9L),解得a=0.01,所以pH=2.
(2)常温下,0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为12,而某温度时测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则Kw=0.01×10-11=1.0×10-13,温度高于25℃。
11.在一体积为1L的密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,在T1℃时发生如下反应:CO (g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0,CO和H2O浓度变化如图,则
(1) 0~4 min CO的平均反应速率v(CO)=___________mol/(L.min)。
(2)达平衡时CO的转化率为____________,T1℃时该反应的平衡常数K=_______________。
(3)T2℃(高于T1℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表:
时间(min)
CO
H2O
CO2
H2
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
C1
C2
C3
C3
4
C1
C2
C3
C3
5
0.116
0.216
0.084
C4
①表中3~4 min时,反应v正__________v逆(填“>”、“<”或“=”); C1___________0.08mol/L(填“>”、“<”或“=”)。
②4~5 min时,平衡向逆反应方向移动,可能的原因是__________(填字母)。
a.增加水蒸气 b.降低温度 c.增大了CO2浓度 d.增加了氢气浓度
【答案】(1)0.03 (2)60% , 1;(3)① = ; > ② d。
【解析】
试题分析:(1) 根据图像可知在前4min内CO的浓度由0.20mol/L变为0.08mol/L,所以0~4 min CO的平均反应速率v(CO)=(0.20mol/L-0.08mol/L)÷4=0.03mol/(L.min);(2)达平衡时CO的转化率为[(0.20mol/L-0.08mol/L)÷0.20mol/L]×100%="60%" ;根据方程式可知,反应CO、H2O减小的浓度与CO2、H2增加的浓度相等,所以该反应的化学平衡常数;(3)①升高温度,化学反应速率加快;由于温度T2℃>T1℃,反应开始物质的浓度与温度是T1℃相同,温度为T1℃4min反应达到平衡,所以在温度为T2℃达到平衡所需要的时间小于4min,在第3min时,物质的浓度不变,反应达到平衡状态,故表中3~4 min时,反应v正=v逆;改反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,因此达到平衡时反应物质的浓度大于温度在T1℃的浓度,C1>0.08mol/L;②C1 >0.08mol/L,则C3 <0.12mol/L,C2 >0.18mol/L,4min-5min之间,平衡向逆方向移动,二氧化碳的浓度降低,一氧化碳和水蒸气的浓度都增大,所以改变的条件是增大氢气的浓度; 5min-6min之间,一氧化碳浓度减小,水蒸气和二氧化碳浓度增大,平衡向正反应方向移动,则改变的条件是增大水蒸气的浓度,选项d正确。
考点:考查化学反应速率、化学平衡常数、物质的平衡转化率的计算、平衡移动的有关知识。
12.高炉炼铁过程中发生的主要反应为:1/3Fe2O3(s)+CO(g)2/3Fe(s)+CO2(g),已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
(1)该反应的平衡常数表达式K=_____________,ΔH________0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为5L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,此时比较v(正)___v(逆) (填“>” “=” “<”),反应经过2min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=____,CO的平衡转化率=____________;
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是________。
A、减少Fe的量 B、增加Fe2O3的量 C、移出部分CO2 D、提高反应温度 E、减小容器的容积 F、加入合适的催化剂
【答案】(1)、c(CO2)/ c(CO) ,< (2)、 > , 0.06mol.L-1.min-1 ,60%;(3)、C
【解析】
试题分析:(1)平衡常数是指在一定条件下的可逆反应中,当达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物难得的幂之积的比值,所以其表达式为K=c(CO2)/ c(CO)。根据有关数据可知,温度越高平衡常数越小,所以升高温度,平衡向逆反应方向移动,即正反应是放热反应。
(2)设平衡时CO的物质的量浓度是x,则消耗CO的浓度是0.2-x,生成CO2也是0.2-x,平衡是CO2就是0.2-x+0.2=0.4-x。根据平衡常数知 (0.4-x)/x=4,解得x=0.08mol/L,所以消耗CO是0.2mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L,则其转化率是0.06÷0.1×100%=60%。CO2的反应速率是0.12mol/L÷2min=0.06mol/(L·min)。
(3)固体质量的变化,不影响平衡状态,AB不正确。C是解得生成物浓度,平衡向正反应方向移动,转化率增大。正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,转化率降低。反应前后体积不变,改变压强,平衡不移动。同样催化剂也不能影响平衡状态,所以正确的答案是C。
考点:考查了化学平衡常数的应用及影响平衡移动的因素的相关知识。
13.对于反应N2O4(g) 2NO2(g)在温度一定时,平衡体系中NO2的体积分数V(NO2)%随压强的变化情况如图所示(实线上的任何一点为对应压强下的平衡点)
(1)B、C两点的反应速率的关系为B_________C(填“>”“<”或“=”)。
(2)当反应处于A状态时,V正_____V逆(填“>”“<”或“=”)
(3)由D状态转变为C状态后,混合气体的总物质的量会______(填“增大”、“减小”)。
(4)若在注射器中盛有一定量NO2,向内推活塞至原有体积的3/4,达到平衡时其中气体颜色较初始颜色如何变化_______,其原理为______________________。
【答案】 (1). < (2). = (3). 减少 (4). 变深 (5). 体系的体积缩小,各组分浓度都增大,二氧化氮是红棕色气体,故气体颜色变深,但体积缩小,导致压强增大使平衡2NO2(g)N2O4(g)正向移动,即向生成无色的四氧化二氮移动,气体颜色变浅,移动结果只是减弱了“浓度增大”这一条件的改变,并不能完全消除“浓度增大”的趋势,所以最后组分气体的浓度均比原平衡状态要大,即最后颜色比原来深
【解析】
【分析】
(1)压强越大,气体的反应速率越大;
(2)A、B、C三点都在平衡线上,所以此三点的正逆反应速率相等;
(3)由D状态转变为C状态,该反应向逆反应方向移动;
(4)2NO2N2O4是气体体积减小的放热反应,向内推活塞至原有体积的3/4,压强增大体积减小物质浓度增大,压强增大平衡正向进行略微变浅。
【详解】(1)由于C点的压强大于B点的压强,所以正反应速率B<C;
(2)当反应处于A状态时,为平衡状态,v正=v逆,A、B、C三点都在平衡线上,所以此三点的正逆反应速率相等;
(3)根据图象知,由D状态转变为C状态,二氧化氮含量减小,该反应向逆反应方向移动,则混合气体的物质的量减小;
(4)2NO2N2O4是气体体积减小的放热反应,向内推活塞至原有体积的3/4,压强增大体积减小物质浓度增大,压强增大平衡正向进行略微变浅,但比原来浓度增大,气体颜色变深。
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